Основы радиоэлектроники

Системы передачи информации

Передаточные функции звеньев

Пригодные к применению конструкции ЛЭД могут быть разделены на две основные группы с подвижной катушкой и с подвижным магнитом.

Конструкция с подвижной катушкой (рис.5) имеет ряд преимуществ и недостатков. Помимо проблем обрыва проводников, подводящих ток к катушке, движущая часть имеет обычно плохой тепловой контакт с окружающей средой (высокое тепловое сопротивление RT). Тепло, выделяющееся в подвижной катушке, приводит к росту температуры всей подвижной части, в частности объектива, что нежелательно. Это в конечном счете приводит к уменьшению среднего значения силы, развиваемой данным ЛЭД.

Рис.5. Привод головки с подвижной катушкой.

Достоинством системы с подвижной катушкой является то, что стационарная магнитная система может быть увеличена и, следовательно, с ее помощью можно обеспечить более сильное магнитное поле (высокое значение магнитной индукции В).

Альтернативным решением может быть конструкция с подвижным постоянным магнитом и неподвижной катушкой. В этом случае отвод тепла от катушки не является серьезной проблемой (низкое RT) и максимально допустимая температура катушки Ткат max может быть выше, так как она изолирована от объектива. Но развиваемая ЛЭД сила будет меньше из-за ослабления магнитного поля (низкое В), поскольку объем магнита меньше. Увеличение же магнита нежелательно, так как приводит к возрастанию массы подвижной части, что ухудшает динамические свойства САРФ.

Поэтому в реальных конструкциях применяется ЛЭД с подвижной катушкой.

Поскольку оба типа ЛЭД являются одинаковыми по принципу действия и различаются лишь подвижностью составляющих их частей, уравнения, описывающие их поведение можно представить в виде:

,

где: L – индуктивность катушки;

R=Rк+Rум - сопротивление катушки и внутреннее сопротивление усилителя мощности;

I - ток катушки;

В – магнитная индукция;

l – Длина проводника катушки в магнитном поле;

F – Сила действующая на катушку;

UУМ – напряжение на выходе усилителя мощности, или в операторной форме:

(Т·Р+1) F=LлэдUум; (2)

где - постоянная времени ЛЭД;

- коэффициент передачи ЛЭД;

l = р dk W;

W – Число витков катушки ЛЭД.

Определим передаточную Функцию ЛЭД:

WЛЭД = LЛЭД/(TP + 1);

Подставим значения:

WЛЭД = 4,71/(5*10-4P + 1).

В общем случае движение подвижной части зависит от воздействий, обусловленных наличием упругих элементов, рассеянием энергии в катушке при ее движении в магнитном поле, особенностей подвески подвижной системы.

Основная цель, стоящая при разработке подвески, обеспечить движение головки только по жестко заданным направлениям. Подвески могут быть с помощью линейных подшипников механического или электромагнитного типа и пружинных гибких направляющих. В первом случае перемещение в направлении регулирования ничем не ограничивается, а в перпендикулярных направлениях предотвращается путем выбора соответствующих подшипников с минимально возможными допусками у механических и максимальной жесткостью у электромагнитных. Тогда с учетом демпфирования в подвесе и диссинации энергии в катушке, уравнения движения подвижной части имеют вид:

,

где - коэффициент вязкого трения,

или в операторной форме

,

где

.

k = 1/0.03 = 33;

T1 = 0.33;

Определим передаточную функцию подвижной головки:

Wп = k/P(T1P +1);

Подставим значения:

Wп = 33/P(0.33P + 1).

1.

Структурная схема САР

В силу малого значения Tф передаточная функция датчика положения принимает вид:

W1(P) = kдп

Определим передаточную функцию разомкнутой системы:

W(P) = Wдп (P) * WЛЭД(P) * Wп(P)

W(P) = 1784,3 /(S(5*10-4P+1)(0.33P+1))

K1 = 1784,3; 20LogK1=65 дб

T1 = 0.33

T2 = 5*10-4 Перейти на страницу: 1 2 


Другое по теме:

Разработка систем передачи информации нового поколения В развитых странах волоконно-оптическая связь заняла лидирующее положение среди других средств связи. Ее отличительной чертой является значительно более высокая скорость передачи информации и более высокая надежность по сравнению с проводной эл ...